摄像头仿真精度评估方法及装置与流程

专利2022-05-09  84


本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种摄像头仿真精度评估方法及装置。



背景技术:

摄像头作为一种视频输入设备,被广泛的运用于智能手机、安防、汽车、美妆、医疗、智能家居、机器人、物联网、教育以及网红市场等各个领域。例如:在智能驾驶领域,摄像头为最重要的车载传感器之一。摄像头通过采集驾驶环境的图像数据,可以为智能驾驶感知系统进行驾驶感知提供数据基础。而对摄像头成像过程进行仿真,有助于快速开发和验证智能驾驶感知系统中搭载的智能驾驶感知算法,并且可以验证摄像头的感知能力和决策能力。

对摄像头成像过程进行仿真时,仿真图像越接近实际情况中摄像头的成像过程,越有利于后期基于仿真图像进行的分析、开发、验证和优化等工作。例如:在智能驾驶领域,摄像头成像的仿真图像越接近实际情况中摄像头的成像,基于仿真图像获得的智能驾驶感知算法精度越高,并且可以更好的验证摄像头的感知能力和决策能力。因此,可以对摄像头成像的仿真图像进行评估(即对该摄像头的仿真精度进行评估),并可以将摄像头仿真精度评估结果作为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作的重要依据。但是,基于现有的技术难以准确的对摄像头仿真精度进行评估。



技术实现要素:

本发明提供一种摄像头仿真精度评估方法及装置,用以解决现有技术中难以准确的对摄像头仿真精度进行评估的缺陷,实现更准确的对摄像头仿真精度进行评估。

本发明提供一种摄像头仿真精度评估方法,包括:

基于通过对所述摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;

基于所述评估参数,获取所述摄像头仿真精度的评估结果。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述评估结果,包括:摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述评估参数,包括:所述仿真图像的长度和宽度以及所述摄像头畸变的仿真值;

相应地,所述基于所述评估参数,获取所述摄像头畸变的仿真精度,具体包括:

基于所述仿真图像的长度和宽度、所述摄像头畸变的仿真值以及预先得到的所述摄像头畸变的真实值,确定所述摄像头畸变的仿真精度。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述基于所述仿真图像的长度和宽度、所述摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定所述摄像头畸变的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头畸变在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的仿真精度值;(x,y)表示所述仿真图像中像素的标识坐标;表示所述摄像头畸变在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头畸变在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的真实值;h和w分别表示所述仿真图像的高度和宽度。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述评估参数,包括:所述摄像头焦距的仿真值;

相应地,基于所述评估参数,获取所述摄像头焦距的仿真精度,具体包括:

根据所述摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定所述摄像头焦距的仿真精度。

根据所述摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定所述摄像头焦距的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头焦距在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头焦距在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头焦距在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的真实值。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述评估参数,包括:所述摄像头主点坐标的仿真值;

相应地,基于所述评估参数,获取所述摄像头光心偏移量的仿真精度,具体包括:

根据所述摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的摄像头主点坐标的真实值,确定所述摄像头光心偏移量的仿真精度。

根据本发明提供的一种摄像头仿真精度评估方法,所述根据所述摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的摄像头主点坐标的真实值,确定所述摄像头光心偏移量的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头光心偏移量在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头光心偏移量在y轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头主点坐标在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头主点坐标在y轴方向上的真实值。

本发明还提供一种摄像头仿真精度评估装置,包括:

获取模块,用于基于通过对所述摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;

评估模块,用于基于所述评估参数,获取所述摄像头仿真精度的评估结果;

其中,所述评估结果,包括:摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个。

本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述摄像头仿真精度评估方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述摄像头仿真精度评估方法的步骤。

本发明提供的摄像头仿真精度评估方法及装置,通过获取仿真图像获取的评估参数,基于上述评估参数,对仿真图像进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果,能准确和全面的对摄像头仿真精度进行评估,能为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作提供依据,进行评估的方法简单,评估效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的摄像头仿真精度评估方法的流程示意图;

图2是本发明提供的摄像头仿真精度评估装置的结构示意图;

图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是,对摄像头的成像进行仿真之后,可以得到一张或多张仿真图像。在得到多张仿真图像的情况下,各仿真图像的尺寸均相同。

摄像头对真实场景进行拍摄,可以获得真实场景的真实图像。各仿真图像的尺寸与上述真实图像的尺寸相同。

对摄像头的成像进行仿真可以包括以下步骤:

首先,可以利用计算机软件构建三维场景的数字模型。所构建的三维场景的数字模型应尽可能的反映摄像头的真实工作环境,并且还需包含标定装置,例如:标定板和/或靶标等。

其次,可以根据预设的成像模型以及成像参数,对构建的三维场景的数字模型进行仿真成像,得到一张或多张仿真图像。

进一步地,可以根据预先确定的畸变模型以及畸变系数,模拟摄像头成像时的畸变效应,在已获得的各仿真图像中添加摄像头的成像畸变,获得一张或多张包括摄像头的成像畸变的仿真图像。

图1是本发明提供的摄像头仿真精度评估方法的流程示意图。下面结合图1描述本发明的摄像头仿真精度评估方法。如图1所示,该方法包括:步骤101、基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数。

通过对摄像头成像进行仿真获得仿真图像之后,可以基于获得的仿真图像的图像数据,通过相机标定、数值计算或数理统计等方法,获取摄像头仿真精度的评估参数。例如:可以基于仿真图像中的图像数据,通过相机标定获取摄像头各项参数的仿真值,作为上述评估参数。

需要说明的是,摄像头的各项评估参数,可以包括摄像头焦距、光心偏移量以及摄像头畸变中的至少一个。

需要说明的是,对摄像头仿真精度进行评估时,可以根据该摄像头的各项参数的仿真值与真实值之间的接近程度,确定摄像头仿真精度的评估结果。摄像头的各项参数的仿真值与真实值越接近,可以说明仿真图像与真实图像越接近,进而可以说明摄像头仿真精度的评估结果越好。

需要说明的是,可以预先获取摄像头的各项参数的真实值。例如:可以预先在摄像头对相同场景进行实际拍摄的过程,获取摄像头焦距的真实值和/或摄像头光心偏移量的真实值等。

步骤102、基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。

具体地,获取评估参数之后,可以基于评估参数以及预先获取的摄像头的各项参数的真实值,通过数理统计和/或数值计算等方法,对仿真图像与真实图像之间的接近程度进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果。

例如:可以通过计算对比仿真图像中的图像数据与真实图像中的图像数据的偏差等,获得可以表示仿真图像与真实图像之间接近程度的摄像头仿真精度评估结果。

本发明实施例通过获取仿真图像获取的评估参数,基于上述评估参数,对仿真图像进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果,能准确和全面的对摄像头仿真精度进行评估,能为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作提供依据,进行评估的方法简单,评估效率高。

基于上述实施例的内容,评估结果,包括:摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个。

获取评估参数之后,可以基于评估参数以及预先获取的摄像头的各项参数的真实值,通过数理统计和/或数值计算等方法,获取仿真图像的摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个作为摄像头仿真精度的评估结果。

具体地,摄像头焦距的仿真精度,可以描述摄像头焦距的仿真值与真实值之间的接近程度。

摄像头光心偏移量的仿真精度,可以描述摄像头光心偏移量的仿真值与真实值之间的接近程度。

摄像头畸变的仿真精度,可以描述摄像头畸变的仿真值与真实值之间的接近程度。

需要说明的是,摄像头的成像畸变是摄像头固有的透视失真的总称,对于成像的质量非常不利,但摄像头的成像畸变无法完全消除。因此,在对摄像头成像进行仿真时,需要添加摄像头的成像畸变,得到的仿真图像才能更接近摄像头实际拍摄的真实图像。

基于包括摄像头的成像畸变的仿真图像和仿真时预设的成像参数(例如:畸变系数等),可以获取包括摄像头的成像畸变的仿真图像中像素的坐标,作为摄像头畸变的仿真值。

需要说明的是,在仿真图像包括或者不包括摄像头的成像畸变的情况下,均可以基于评估参数以及预先获取的摄像头的各项参数的真实值,获取仿真图像的摄像头焦距的仿真精度或摄像头光心偏移量的仿真精度中的至少一个作为摄像头仿真精度的评估结果。

需要说明的是,在仿真图像包括摄像头的成像畸变的情况下,基于评估参数获取的摄像头畸变的仿真精度才有效。因此,在仿真图像包括摄像头的成像畸变的情况下,可以基于评估参数以及预先获取的摄像头的各项参数的真实值,获取仿真图像的摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度或摄像头畸变的仿真精度中的至少一个,作为仿真图像的评估结果。

本发明实施例通过基于仿真图像获取的评估参数,获得摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个作为摄像头仿真精度的评估结果,能更准确和更全面的对摄像头仿真精度进行评估,能为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作提供依据,进行评估的方法简单,评估效率高。

基于上述实施例的内容,评估参数,包括:仿真图像的长度和宽度以及摄像头畸变的仿真值。

具体地,基于仿真图像中的图像数据和仿真时预设的成像参数,通过数值计算等方式,可以确定摄像头畸变的仿真值。

例如:确定摄像头畸变的仿真值,可以具体包括以下步骤:

首先,可以按照像素的位置为仿真图像中的每一像素设置标识坐标,并将上述标识坐标转化为归一化坐标,具体计算公式如下:

其中,(x,y)表示按照像素的位置为仿真图像中的任一像素设置的标识坐标,例如:可以将仿真图像中第一行第一个像素的标识坐标设置为(1,1),将上述图像中第三行第二个像素的标识坐标设置为(3,2)等;(u0,v0)表示摄像头主点坐标的仿真值,fx表示摄像头焦距在x轴方向上的仿真值;fy表示摄像头焦距在y轴方向上的仿真值。(xnor,ynor)表示标识坐标为(x,y)像素对归一化坐标。

需要说明的是,摄像头主点坐标的仿真值(u0,v0)、摄像头焦距在x轴方向上的仿真值fx以及摄像头焦距在y轴方向上的仿真值fy可以根据仿真图像的图像数据以及预设的成像参数确定。

具体地,在利用计算机软件构建包含标定装置的三维场景的数字模型之后,可以获取上述三维场景中包含的标定装置的参数,例如:标定板上格子的数目和格子的边长等。

根据上述标定装置的参数和仿真图像中的图像数据,通过相机标定的方式,可以获取摄像头主点坐标的仿真值(u0,v0)、摄像头焦距在x轴方向上的仿真值fx和在y轴方向上的仿真值fy。

需要说明的是,还可以通过预先配置的软件,根据上述标定装置的参数和仿真图像中的图像数据,计算得到的获取摄像头主点坐标的仿真值(u0,v0)、摄像头焦距在x轴方向上的仿真值fx和在y轴方向上的仿真值fy。

其次,可以根据预先确定的畸变模型和畸变系数,确定在添加摄像头的成像畸变后仿真图像中标识坐标为(x,y)像素的归一化坐标,具体计算公式如下:

xdn=xnor(1 k1r2 k2r4 k3r6) 2p1xnorynor p2(r2 2xnor)

ydn=ynor(1 k1r2 k2r4 k3r6) 2p2xnorynor p1(r2 2ynor)

其中,表示预先确定的畸变模型;k1、k2、k3、p1和p2,分别表示预先确定的畸变系数;(xdn,ydn)表示在添加摄像头的成像畸变后仿真图像中标识坐标为(x,y)的像素的归一化坐标。

需要说明的是,可以根据实际需求确定畸变模型和畸变系数。具体的畸变模型和畸变系数在本发明实施例中不作限定。

再次,基于添加摄像头的成像畸变后仿真图像中标识坐标为(x,y)像素的归一化坐标,可以确定在添加摄像头的成像畸变后的仿真图像中标识坐标为(x,y)像素的坐标,具体计算公式如下:

其中,(xdis,ydis)表示在添加摄像头畸变后的仿真图像中标识坐标为(x,y)的像素的坐标。

最后,根据上述运算,可以将标识坐标为(x,y)与标识坐标为(x,y)的像素在添加摄像头畸变后的图像中的坐标(xdis,ydis)之间的映射关系表示为:

可以将添加摄像头的成像畸变后的仿真图像中的像素在x轴方向上的坐标,作为摄像头畸变在x轴方向上的仿真值,记为还可以将添加摄像头的成像畸变后的仿真图像中的像素在y轴方向上的坐标,作为摄像头畸变在y轴方向上的仿真值,记为

需要说明的是,还可以基于上述计算方法预先获取摄像头畸变在x轴方向上的真实值和y轴方向上的真实值此处不再赘述。

需要说明的是,仿真图像的长度和宽度可以是预先确定的。仿真图像的长度和宽度与摄像头相关。

相应地,基于评估参数,获取摄像头畸变的仿真精度,具体包括:基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定摄像头畸变的仿真精度。

具体地,可以通过数理统计或数值计算等方式,基于预先得到的仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及预先得到的摄像头畸变在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值中的至少一个,确定摄像头畸变的仿真精度。

本发明实施例通过基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值和预先得到的摄像头畸变的真实值,确定摄像头畸变的仿真精度,能更快速、更准确的获得摄像头仿真精度的评估结果。

基于上述实施例的内容,基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定摄像头畸变的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头畸变在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头畸变在y轴方向上的仿真精度值;(x,y)表示仿真图像中像素的标识坐标;表示摄像头畸变在x轴方向上的仿真值;表示摄像头畸变在y轴方向上的仿真值;表示摄像头畸变在x轴方向上的真实值;表示摄像头畸变在y轴方向上的真实值;h和w分别表示仿真图像的高度和宽度。

具体地,将仿真图像的高度和宽度、摄像头畸变在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及摄像头畸变在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值代入上述公式中,可以得到摄像头畸变在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值

摄像头畸变在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值越小,可以说明摄像头畸变的仿真值与真实值越接近,进而可以说明摄像头畸变的仿真精度越高。

在摄像头仿真精度的评估结果中包括摄像头畸变的仿真精度的情况下,摄像头畸变的仿真精度越高,摄像头精度的评估结果越好。

本发明实施例通过基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值和以及预先得到的摄像头畸变的真实值进行数值计算,确定摄像头畸变的仿真精度,能更快速、更准确和更高效的获得摄像头仿真精度的评估结果。

基于上述实施例的内容,评估参数,包括:摄像头焦距的仿真值。

具体地,基于仿真图像的图像数据以及预设的成像参数,可以获取摄像头焦距的仿真值。

需要说明的是,获取摄像头焦距在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值的方法在上述实施例中已进行说明,此处不再赘述。

相应地,基于评估参数,获取摄像头焦距的仿真精度,具体包括:根据摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度。

具体地,可以通过数理统计或数值计算等方式,根据摄像头焦距在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及摄像头焦距在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度。

需要说明的是,摄像头焦距在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值可以是预先得到的。

本发明实施例通过基于摄像头焦距的仿真值和预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度,能更快速、更准确的获得摄像头仿真精度的评估结果。

基于上述实施例的内容,根据摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头焦距在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头焦距在y轴方向上的仿真精度值;表示摄像头焦距在x轴方向上的仿真值;表示摄像头焦距在y轴方向上的仿真值;表示摄像头焦距在x轴方向上的真实值;表示摄像头焦距在y轴方向上的真实值。

具体地,将摄像头焦距在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及摄像头焦距在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值代入上述公式中,可以得到摄像头焦距在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值

摄像头焦距在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值越小,可以说明摄像头焦距的仿真值与真实值越接近,进而可以说明摄像头焦距的仿真精度越高。

在摄像头仿真精度的评估结果中包括摄像头焦距的仿真精度的情况下,摄像头焦距的仿真精度越高,摄像头精度的评估结果越好。

本发明实施例通过基于摄像头焦距的仿真值和预先得到的摄像头焦距的真实值进行数值计算,确定摄像头焦距的仿真精度,能更快速、更准确和更高效的获得摄像头仿真精度的评估结果。

基于上述实施例的内容,评估参数,包括:摄像头主点坐标的仿真值。

具体地,基于仿真图像的图像数据以及预设的成像参数,可以获取摄像头主点坐标的仿真值。

需要说明的是,获取摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值的方法在上述实施例中已进行说明,此处不再赘述。

相应地,基于评估参数,获取摄像头光心偏移量的仿真精度,具体包括:根据摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的摄像头主点坐标的真实值,确定摄像头光心偏移量的仿真精度。

需要说明的是,摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值可以是预先得到的。

具体地,可以通过数理统计或数值计算等方式,根据摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值,确定摄像头光心偏移量的仿真精度。

本发明实施例通过根据摄像头主点坐标的仿真值和预先得到的摄像头主点坐标的真实值,确定摄像头光心偏移量的仿真精度,能更快速、更准确的获得摄像头仿真精度的评估结果。

基于上述实施例的内容,根据摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的摄像头主点坐标的真实值,确定摄像头光心偏移量的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头光心偏移量在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头光心偏移量在y轴方向上的仿真精度值;表示摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值;表示摄像头主点坐标在y轴方向上的仿真值;表示摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值;表示摄像头主点坐标在y轴方向上的真实值。

具体地,将摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值和在y轴方向上的仿真值,以及摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值和在y轴方向上的真实值代入上述公式中,可以得到摄像头光心偏移量在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值

摄像头光心偏移量在x轴方向上和在y轴方向上的仿真精度值越小,可以说明摄像头主点坐标的仿真值与真实值越接近,进而可以说明摄像头光心偏移量的仿真精度越高。

在摄像头仿真精度的评估结果中包括摄像头光心偏移量的仿真精度的情况下,摄像头光心偏移量的仿真精度越高,摄像头精度的评估结果越好。

需要说明的是,在获取摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变仿真精度中任意一个作为摄像头仿真精度的评估结果的情况下,可以将获取到的仿真精度值作为摄像头仿真精度的整体评估结果。

在获取摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变仿真精度中的至少两个作为摄像头仿真精度的评估结果的情况下,可以根据获取的各仿真精度值中最大的仿真精度值,作为摄像头仿真精度的整体评估结果,从而可以更直观的显示摄像头仿真精度的评估结果。

本发明实施例通过基于摄像头主点坐标的仿真值和预先得到的摄像头主点坐标的真实值进行数值计算,确定摄像头光心偏移量的仿真精度,能更快速、更准确和更高效的获得摄像头仿真精度的评估结果。

图2是本发明提供的摄像头仿真精度评估装置的结构示意图。下面结合图2对本发明提供的摄像头仿真精度评估装置进行描述,下文描述的摄像头仿真精度评估装置与上文描述的摄像头仿真精度评估方法可相互对应参照。如图2所示,该装置包括:获取模块201和评估模块202。

获取模块201,用于基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数。

评估模块202,用于基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。

具体地,获取模块201与评估模块202电连接。

通过对摄像头成像进行仿真获得仿真图像之后,获取模块201可以获得的仿真图像的图像数据,通过相机标定、数值计算或数理统计等方法,可以获取摄像头仿真精度的评估参数。例如:可以基于仿真图像中的图像数据,通过相机标定获取摄像头各项参数的仿真值,作为上述评估参数。

需要说明的是,获取模块201还可以预先获取摄像头的各项参数的真实值。例如:可以预先在摄像头对相同场景进行实际拍摄的过程,获取摄像头焦距的真实值和/或摄像头光心偏移量的真实值等。

获取评估参数之后,评估模块202可以基于评估参数以及预先获取的摄像头的各项参数的真实值,通过数理统计和/或数值计算等方法,对仿真图像与真实图像之间的接近程度进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果。

需要说明的是,评估模块202还可以用于基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定摄像头畸变的仿真精度。

评估模块202基于仿真图像的长度和宽度、摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定摄像头畸变的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头畸变在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头畸变在y轴方向上的仿真精度值;(x,y)表示仿真图像中像素的标识坐标;表示摄像头畸变在x轴方向上的仿真值;表示摄像头畸变在y轴方向上的仿真值;表示摄像头畸变在x轴方向上的真实值;表示摄像头畸变在y轴方向上的真实值;h和w分别表示仿真图像的高度和宽度。

需要说明的是,评估模块202还可以根据摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度。

评估模块202根据所述摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定所述摄像头焦距的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头焦距在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头焦距在y轴方向上的仿真精度值;表示摄像头焦距在x轴方向上的仿真值;表示摄像头焦距在y轴方向上的仿真值;表示摄像头焦距在x轴方向上的真实值;表示摄像头焦距在y轴方向上的真实值。

需要说明的是,评估模块202还可以用于根据摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度。

评估模块202根据摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定摄像头焦距的仿真精度的具体公式为:

其中,表示摄像头光心偏移量在x轴方向上的仿真精度值;表示摄像头光心偏移量在y轴方向上的仿真精度值;表示摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值;表示摄像头主点坐标在y轴方向上的仿真值;表示摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值;表示摄像头主点坐标在y轴方向上的真实值。

本发明实施例通过获取仿真图像获取的评估参数,基于上述评估参数,对仿真图像进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果,能准确和全面的对摄像头仿真精度进行评估,能为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作提供依据,进行评估的方法简单,评估效率高。

图3示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图3所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)310、通信接口(communicationsinterface)320、存储器(memory)330和通信总线340,其中,处理器310,通信接口320,存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令,以执行摄像头仿真精度评估方法,该方法包括:基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。

此外,上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的摄像头仿真精度评估方法,该方法包括:基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。

又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的摄像头仿真精度评估方法,该方法包括:基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征:

1.一种摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,包括:

基于通过对所述摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;

基于所述评估参数,获取所述摄像头仿真精度的评估结果。

2.根据权利要求1所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述评估结果,包括:摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述评估参数,包括:所述仿真图像的长度和宽度以及所述摄像头畸变的仿真值;

相应地,所述基于所述评估参数,获取所述摄像头畸变的仿真精度,具体包括:

基于所述仿真图像的长度和宽度、所述摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定所述摄像头畸变的仿真精度。

4.根据权利要求3所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述基于所述仿真图像的长度和宽度、所述摄像头畸变的仿真值以及预先得到的摄像头畸变的真实值,确定所述摄像头畸变的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头畸变在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的仿真精度值;(x,y)表示所述仿真图像中像素的标识坐标;表示所述摄像头畸变在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头畸变在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头畸变在y轴方向上的真实值;h和w分别表示所述仿真图像的高度和宽度。

5.根据权利要求2所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述评估参数,包括:所述摄像头焦距的仿真值;

相应地,基于所述评估参数,获取所述摄像头焦距的仿真精度,具体包括:

根据所述摄像头焦距的仿真值以及预先得到的摄像头焦距的真实值,确定所述摄像头焦距的仿真精度。

6.根据权利要求5所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述根据所述摄像头焦距的仿真值以及预先得到的所述摄像头焦距的真实值,确定所述摄像头焦距的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头焦距在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头焦距在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头焦距在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头焦距在y轴方向上的真实值。

7.根据权利要求2所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述评估参数,包括:所述摄像头主点坐标的仿真值;

相应地,基于所述评估参数,获取所述摄像头光心偏移量的仿真精度,具体包括:

根据所述摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的所述摄像头主点坐标的真实值,确定所述摄像头光心偏移量的仿真精度。

8.根据权利要求7所述的摄像头仿真精度评估方法,其特征在于,所述根据所述摄像头主点坐标的仿真值以及预先获取的所述摄像头主点坐标的真实值,确定所述摄像头光心偏移量的仿真精度的具体公式为:

其中,表示所述摄像头光心偏移量在x轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头光心偏移量在y轴方向上的仿真精度值;表示所述摄像头主点坐标在x轴方向上的仿真值;表示所述摄像头主点坐标在y轴方向上的仿真值;表示所述摄像头主点坐标在x轴方向上的真实值;表示所述摄像头主点坐标在y轴方向上的真实值。

9.一种摄像头仿真精度评估装置,其特征在于,包括:

获取模块,用于基于通过对所述摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;

评估模块,用于基于所述评估参数,获取所述摄像头仿真精度的评估结果;

其中,所述评估结果,包括:摄像头焦距的仿真精度、摄像头光心偏移量的仿真精度和摄像头畸变的仿真精度中的至少一个。

10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述摄像头仿真精度评估方法的步骤。

11.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述摄像头仿真精度评估方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种摄像头仿真精度评估方法及装置,该方法包括:基于通过对摄像头的成像进行仿真之后得到的仿真图像,获取评估参数;基于评估参数,获取摄像头仿真精度的评估结果。本发明提供的摄像头仿真精度评估方法及装置,通过获取仿真图像获取的评估参数,基于上述评估参数,对仿真图像进行评估,获得摄像头仿真精度的评估结果,能准确和全面的对摄像头仿真精度进行评估,能为后期基于仿真图像进行分析、开发、验证和优化等工作提供依据,进行评估的方法简单,评估效率高。

技术研发人员:刘韬;文宝
受保护的技术使用者:三一专用汽车有限责任公司
技术研发日:2021.05.26
技术公布日:2021.08.03

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